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Embryonale und gewebespezifische Stammzellen: Regenerative Zellsysteme für einen Zell- und Gewebeersatz / SPP 1109

Embryonal and Tissue-Specific Stem Cells - Regenerative Systems for Cell and Tissue Repair

15.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Die begrenzte Verfügbarkeit von Spenderorganen ist nach wie vor ein zentrales Problem der Transplantationsmedizin. Es ist damit zu rechnen, dass mit zunehmendem Alter der Bevölkerung der Bedarf an Spenderorganen weiter ansteigen wird. Langfristig könnten regenerative Zellsysteme helfen, fehlende Organfunktionen zu ersetzen und zahlreiche Krankheiten, wie Parkinson, Herzinfarkt oder Diabetes, zu heilen. Pluripotente Stammzellen, isoliert aus Embryonen sowie aus Geweben des erwachsenen Organismus, haben die Fähigkeit, sich selbst zu vermehren und sich in spezialisierte Zellen zu entwickeln. Umfangreiche Kenntnisse der Biologie embryonaler und somatischer Stammzellen sind jedoch Grundvoraussetzung für eine zukünftige Nutzung regenerativer Zellsysteme in der Medizin. Dafür ist eine Kooperation von zell-, molekular- und entwicklungsbiologisch arbeitenden Gruppen und die Nutzung verschiedener Zell- und Tiermodelle erforderlich. Neben der Analyse der Entwicklungskapazität embryonaler Stammzellen und ihrer gewebespezifischen Integration in Tiermodelle ist die Analyse der Entwicklungsfähigkeit adulter Stammzellen in Zellen fremder Gewebe (Transdifferenzierung) ein wesentlicher Bestandteil des Schwerpunktprogramms. Weiterhin stehen Fragen zur Regulation der Vermehrung und der gezielten und selektiven Differenzierung von Stammzellen in spezialisierte Zelltypen sowie Mechanismen der Reprogrammierung somatischer Zellen im Mittelpunkt. Die Biologie der asymmetrischen Zellteilung somatischer Stammzellen wird an Modellorganismen bearbeitet, um daraus Kenntnisse über die Regulationsmechanismen bei menschlichen Zellen zu erhalten. Ethische Fragen der Stammzellforschung werden in einem begleitenden Arbeitskreis diskutiert.

The limited availability of tissues and organs for transplantations is a central problem of medicine, and the increasing age of human population will result in a further demand of donor material. In the future, regenerative cellular systems could help to overcome the needs, and to restore failing organ functions in diseases, such as Parkinson’s disease, cardiac infarction and diabetes. Pluripotent stem cells isolated from early embryos or from adult organisms have the capacity to self-renew and to develop into specialized cells. Knowledge of the biology of embryonic and somatic stem cells is, however, the requirement for a future use of regenerative cells in medicine. To this aim, the collaboration of groups working on cellular, molecular and developmental biology and the use of different cellular and animal models is necessary. Essential part of the priority programme 1109 are analyses of the developmental capacity of embryonal and adult stem cells and their tissue-specific integration into animal models as well as the developmental analysis of pluripotent adult stem cells into cells of other lineages (transdifferentiation). Further, the investigation of regulatory mechanisms of proliferation and directed differentiation of stem cells into specialized cell types, and of reprogramming of somatic cells are important parts of the programme. The genetics and biology of asymmetric cell division of pluripotent stem cells will be studied on model organisms comparatively to mammalian including human cells. Ethical questions of stem cell research are discussed in a special working group.

Sprecher / Spokesperson:

Privatdozent Dr. Anna M. Wobus
Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben
Corrensstraße 3 · 06466 Gatersleben
Tel.: (039) 482-5256 · Fax.: (039) 482-5481
E-Mail: wobusam@ipk-gatersleben.de